DE1638053A1

DE1638053A1 - Schaltanordnung zur Verhinderung der Tiefentladung einer Batterie

Info

Publication number: DE1638053A1
Application number: DE19681638053
Authority: DE
Inventors: Eckermann Dipl-Ing Guenter
Original assignee: Kiepe Bahn Elektrik GmbH
Current assignee: Kiepe Bahn Elektrik GmbH
Priority date: 1968-03-07
Filing date: 1968-03-07
Publication date: 1971-02-04

Description

Schaltanordnung zur Verhinderung der Tiefentladung einer Batterie Die Erfindung betrifft eine Schaltanordnung zur Verhinderung der Tiefentladung einer Batterie durcn selbsttätiges Abschalten des Verbraucherstromes mittdls eines Elektromagnetschützes unter Anwendung einer Serienstabilisierung mit Halbleiterelementen.
Es ist bekannt, einen Stromverbraucher bei zu hoher Stromentnahme aus dem Versorgungsnetz von diesem selbsttätig abzuschalten und den Stromverbraucher selbsttätig wieder einzuschalten, sobald die Strombelastung auf den normalen und einstellbaren Sollwert zurückgegangen ist. Diese bekannten Anordnungen dienen in erster Linie dazu, starke Belastungen und Belastungsstöße von dem Versorgungsnetz fernzuhalten, die auch die Ursache von Spannungsabfällen sein können und sich besonders in Lichtversorgungsanlagen unangenehm bemerkbar machen. Sofern es sich um batteriegespeiste Stromversorgungsanlagen handelt, ist es von !Dichtigkeit, die Batterien vor einer zu tiefen Entladung zu schützen. Bei Entladung von Bleibatterien darf die Zellenspannung nicht unter 1,8 V sinken. Denn nach Erreichen dieser Zellenspannung fällt die Klemmenspannung der Batterie steil ab, was zu einer Zerstörung der Bleiplatten führt, Um eine Tiefentladung der Batterie zu verhindern, sind Batterie-Entladewächter bekenn welche nach Erreichen der noch zulässigen Zellenspannung durch ein Minimalspannungsrelais den Verbraucher von der Batterie trennen. Es ist auch bekannt, über die Auslösespule des Spannungsrelais einen Kontakt zu betätigen, welcher bei Erreichen der'Zellenmindestspannung ein optisches oder akustisches Signal auslöst. Die Anwendung von derartigen Batterie-Entladewächtern führt aber zu Schwierigkeiten, wenn die Tiefentladung einer Fahrzeugbatterie überwacht werden muß. Denn bei den Bodenunebenheiten sind die Batteriefahrzeuge erheblichen Erschütterungen ausgesetzt, demzufolge eine genau begrenzte Auslösung des Spannungswächters nicht möglich ist bzw. Schwierigkeiten macht. Der Erf-*.ndung liegt die Aufgabe zugrunde, eine einfeche und erschüttcerungsaichere Anordnung insbesondere f:ir 9atteriefahrzouge zu finden, welche bei einen genau einstellbaren Jert der Tindestentladungssparnurq der Batterie diese von dem Verbraucher abtrennt.
Die Erfindung besteht darin, daß bei Absinken der Spannung an dar Magnetspule unter die Serienspannung einer Z-Diode und der Basis- , Emitter-Spannung eines Transistors ein weiterer Transistor bzw. eine Kaskade von mehreren Transistoren sperrt und damit die Magnetspule abschaltet, und daß beim Abschalten des Verbraucherstromes eine Kontrollampe über zwei einen bistabilen ftlultivibrator bildende Transistoren eingeschaltet wird und für Jieoereinschaltung der Schaltvorrichtung ein Impulskondensator dient, welcher an die Verbindungspunkte zweier Widerstände und der Z-Diode mit einem weiteren Widerstand angeschaltet ist. Nach der weiteren Erfindung ist in der Verbindungsleitung von der beispielsweise positiven Batterieklemme zu der Schaltvorrichtung ein Schalter, beispielsweise ein --Schlüsselschalter, angeordnet und zudem sind alle Bauteile der Schaltanordnung zu einer kompletten Baueinheit zusammengefaßt.
In der. Zeichnung ist die erfindungsgemäße Schaltanordnung und ihre Wirkungsreise an einem Beispiel beschrieben.
B bezeichnet die den Stromverbraucher speisende Batterie, welche mittels eines Elektromagnetschützes, von welchem nur die Magnetspule m darge-stellt ist, an den Verorauchar angeschaltet wird. R1 bis R6 sind Widerstände. Mit ZD ist eine Z-Diode bezeichnet, welche in Verbindung mit den Transistoren T1,T2 eine Serienstabilisierung darstellt. Die Teile D1 bis D4 bezeichnen Dioden. Die Transistoren T3, T4 stellen innerhalb der Schaltung einen bistabilen Multivibrator dar. Mit C ist ein Impulskandensator für Wiedereinschaltung und- mit S ein beispielsweise in der von der positiven Batterieklemme kommenden Leitung liegender Schalter, beispielsweise ein Schlüsselschalter, bezeichnet. L ist eine Kontrolllampe.

Wenn bei geschlossenem Schalter S die Spannung U an der Batterie gleich oder größer ist als die Spannung Uz an der Z-Diode ZD zuzüglich der Basis-

mi ttt3r- ,panrrung vor T3, ist T3 leitend und demzufolge T4 gesperrt.

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::urimehr steigt die Datteriespannunc; wieder an, in dem bestehenden Ausschaltzustand iindFit sich aber nichts. Denn der bisherige Zustand, daß riie Batteriespannung größer ist als Uz zuzüglich der Basis-Lmitter-Spannung von T3, kann nicht mehr erreicht werden, da der Stromweg über tilg R2, D1, T4, D3 bestehen bleibt. renn aber.nunmehr der Schalter S geöffnet und wieder geschlossen wird, so wird der dadurch bedingte steile Spannungsanstieg über cien Impulskondensator C an c;ie Diode v,:n T3 übertragen. Dadurch wird T3 kurzzeitig leitend und T4 gesperrt. ::ie Kontrollampe L wird ausgeschaltet und unter der Voraussetzung, daß die Batteriespannung gleich oder größer ist als die Spannung Uz an der Z--Diode zuzüglich der Basis-Emitter-Spannung von T3 bzw. eine Tiefentladung der Batterie nicht mehr besteht, der Einschaltzustand des Verbrauchers über die Magnetspule M wieder erreicht.

Alle Einzelteile der Schaltanordnung sind in Form einer kleinen Schalttafel bzw. eines kleinen Schaltgerüstes zu einer Baueinheit zusammenge-, faßtg welche am Eingang zwei Klemmen für den Anschluß der Batterie und am Ausgang zwei Klemmen für den Anschluß der Magnetspule besitzt. Das bringt den Vorteil, daß die erfindungsgemäße Schaltanordnung in einfacher Weise bei beliebigen Stromverbrauchern, beispielsweise auch bei Batteriefahrzeugen zwischen die Batterie und den Verbraucher geschaltet werden kann.

Claims

P a t. e n t a. n s p r ü c h e 1. Schaltanordnung zur Verhinderung der Tiefentladung einer Batterie durch-selbsttätiges Abschalten des Verbraucherstromes mittels eines °-Elektromagnetschützes unter Anwendung einer Serienstabilisierungmit Halbleiterelementen, dadurch gekennzeichnet, daß bei Absinken der Spannung an der Magnetspule (m) unter die Serienspannung einer Z-Diode (-ZD) und der Basis-Emitter-S-pannung eines Transistors (T3) ein weiterer Transistor bzw, eine Kaskade von- mehreren Transistoren (T1, T2) sperrt und damit die Magnetspule (m)-abschaltet, und daß beim Abschalten des Verbraucherstromes eine Kontrollampe (L) über zwei einen bistabilen multivibrator bildende Transistoren (T3, T4) ._ eingeschaltet wird und für Wiedereinschaltung der Schaltvorrichtung ein Impulskondensator (C) dient, welcher an die Verbindungspunkte der Widerstände (R1, R2) und-der Z-Diode (ZD) mit dem Widerstand (R3) angeschaltet ist, _: 2. Schaltanordnung zur Verhinderung der Tiefentladung einer Batterie - nach Anspruch 19 dadurch gekennzeichnet, daß in der,Verbindungsleitung von der beispielsweise positiven Batterieklemme zu der Schaltvorrichtung ein Schalter (S) beispielsweise ein Schlüsselschalter angeordnet ist, -3. Schaltanordnung zur Verhinderung der Tiefentladung einer Batterie nach Anspruch 1 und 2, dadurch .gekennzeichnete daß alle Bauteile der Schaltenordnung zu-einer kompletten Baueinheit zusammengefaßt sind.